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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Micro HPP. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Sources d'énergie alternatives Kharkov OJSC "Turboatom" a lancé une production en série de microcentrales hydroélectriques, qui peuvent fonctionner comme des unités autonomes conçues pour l'approvisionnement énergétique durable des consommateurs, et en parallèle avec d'autres microcentrales hydroélectriques sur un réseau "local" ou industriel. La disposition originale des unités, les matériaux et la conception modernes appliqués garantissent des qualités de consommation élevées et un fonctionnement fiable de ces microcentrales hydroélectriques. Les caractéristiques techniques et les prix des microcentrales hydroélectriques sont donnés dans le tableau :
Une organisation a acheté une micro HPP PR5-G-20 et l'a installée sur un barrage bloquant le débit du canal de la rivière Lomovatka, qui traverse le territoire du centre de loisirs "Rodnichok" et se jette dans le district de Kholodny de la ville d'Almaznaya. L'eau a été fournie à la micro centrale hydroélectrique par un siphon à travers un tuyau d'un diamètre de 375 mm avec une pression de 2,5 ... 3,2 m (Fig. 1). La turbine axiale de la HPP développait la vitesse nécessaire, mais ne tenait pas la charge. De toute évidence, il n'y avait pas assez de pression de travail. Pour l'augmenter, il fallait augmenter le barrage ou abaisser la centrale hydroélectrique en aval.
Dans le premier cas, lors de la construction du barrage d'au moins 3 m, il était nécessaire d'effectuer un grand nombre de travaux de terrassement et d'augmenter la zone inondable de 4,7 fois, ce qui entraînerait l'inondation de la quasi-totalité du territoire du centre de loisirs. et les chalets d'été adjacents. Dans le second cas, il a fallu poser 500 m d'une conduite d'alimentation d'un diamètre de 375 mm du barrage à la centrale hydroélectrique le long du canal et des chalets d'été. Dans le même temps, plus de 20 chênes centenaires et 9 quartiers périurbains devraient être détruits. Les deux options se sont avérées inacceptables. Avec tous ses mérites, la micro centrale hydroélectrique réalisée par OLO "Turboatom" n'est pas adaptée à cet ouvrage hydraulique à basse pression. Considérant que la rivière Lomovatka coule dans un creux et a un débit de plus de 0,45 m3/s, une pompe à hydropercussion peut être utilisée pour construire une micro centrale hydroélectrique. Dans le flux du canal ou dans le flux descendant de l'ouvrage hydraulique, une pompe à hydropercussion est installée, avec la capacité requise, qui convertit le flux à basse pression en un flux à haute pression, avec un débit plus faible. A partir de la pompe hydropercussion, l'eau est amenée soit directement à la turbine (Fig. 2), soit à un réservoir de stockage supérieur d'un volume d'au moins 600 m3, puis à la turbine (Fig. 3).
Dans le premier cas, la turbine axiale de la micro HPP PR5-G-20 s'adapte à la pompe hydropercussion comme une selle de vache. Avec une tête dans la canalisation d'accélération de 2,5 m, la pompe à hydropercussion développera une tête d'au moins 40 m.Pour la réduire, il faudra augmenter plusieurs fois le volume de l'accumulateur. Vous pouvez imaginer un tel monstre. Dans le second cas, les caractéristiques de la pompe et du HPS sont facilement appariées. Un avantage supplémentaire est la possibilité d'élever des poissons ou des ragondins dans un réservoir contrôlé, ainsi que l'utilisation d'un réservoir comme source d'approvisionnement technique en eau. Mais cette méthode n'est pas bon marché et n'est pas toujours possible. Surtout s'il ne s'agit pas de conclusions théoriques, mais de mise en œuvre pratique dans des conditions d'opportunités limitées et de manque de financement pour l'achat d'équipements coûteux. Il n'est pas recommandé d'alimenter en eau la pompe à choc hydraulique à travers le barrage avec un siphon, car une certaine quantité d'air (bulle) reste toujours au sommet du tuyau, jouant le rôle d'amortisseur. Lors d'un coup de bélier, la bulle « barbouille » les transitoires et perturbe le fonctionnement de la vanne accélératrice. La pompe est instable et ne développe pas ses caractéristiques. Le tuyau d'accélération peut être installé sur le drain. C'est le moyen le moins cher d'utiliser la pression d'une structure hydraulique pour faire fonctionner une pompe à amortisseur hydraulique. Mais il ne permet pas d'utiliser la réserve d'eau accumulée dans le réservoir. De préférence, lors de l'installation d'une pompe à choc hydraulique sur une structure hydraulique, un tuyau d'accélération est posé à travers le corps du barrage sous la zone de congélation de l'eau. Dans ce cas, deux diaphragmes doivent être installés sur le tuyau pour empêcher le drainage de l'eau le long du tuyau. Si cela n'est pas fait, l'eau s'infiltrera le long du tuyau et, par conséquent, emportera le corps du barrage. Le diaphragme est constitué d'une tôle d'acier d'une épaisseur de 6 à 10 mm et de dimensions de 0,6 × 0,6 à 1,0 × 1,0 m, au centre de laquelle un trou est découpé le long du diamètre du tuyau. Le diaphragme est placé sur le tuyau au bon endroit et ébouillanté des deux côtés avec une couture continue. Les diaphragmes sont installés à une distance d'au moins deux mètres du bord du corps du barrage (Fig. 4).
Au début du tuyau, un dispositif d'arrêt tel qu'une vanne ou un "moine" est installé. Une étanchéité complète lors du verrouillage de l'appareil ne peut pas être obtenue. L'essentiel est que l'appareil retienne le flux principal pendant les travaux d'installation et de réparation. Mettre une vanne à la sortie du tuyau n'est pas toujours conseillé. Si les caractéristiques du débit du canal permettent le fonctionnement normal de la pompe, mieux vaut ne pas toucher aux ouvrages hydrauliques. Si les caractéristiques sont un peu courtes, au lieu d'un barrage en terre, vous pouvez organiser un reflux de vieux pneus en caoutchouc de camions. Pour ce faire, des pneus sont installés verticalement dans le canal d'écoulement derrière le début du tuyau d'accélération. Un câble est enfilé à travers les pneus, fixé à des ancres enfoncées sur les deux rives. Des branches sont insérées à l'intérieur des pneus, de préférence du saule. Le débit d'eau en excès s'écoule librement à travers une telle obstruction. Peu à peu, le marigot devient jonché et commence à fonctionner comme un barrage de castor. Une structure similaire peut être aménagée sur les ruisseaux et les petites rivières. N'empilez pas les pneus en tas, pendant l'inondation, ils seront emportés par le courant d'eau. Pour maximiser l'utilisation des capacités d'une pompe à hydropercussion, lorsqu'elle est utilisée dans le cadre d'une microcentrale hydroélectrique, il est conseillé d'utiliser non pas une turbine axiale, mais une turbine Bank ou Pelton comme convertisseur de pression. Une conception simplifiée de la turbine Pelton peut être réalisée dans de petits ateliers. Dans ce cas, un générateur spécial à basse vitesse est utilisé comme générateur. Vous pouvez utiliser un générateur à partir d'un bus LAZ ou LIAZ. Auteurs : D.A. Duyunov, A.V. Pizhankov, S.N. Levatchkov
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